物种的概念 (1)
物种的概念与形成方式.doc
物种的概念与形成方式一、物种的概念物种(species)是自然界中实际存在的生物群体单位。
但生物界中物种的划分不是通过条件（特征）集来进行逻辑分类所能完成，而是必须进行综合的分析。
实际上给物种下一个在理论上合乎逻辑性、在实际应用上又方便有效的定义是极其困难的。
对物种概念的定义有一个历史发展过程。
早在17世纪，John Ray(1868)就认为物种是一个繁殖单元。
林奈(Linne , C. von，1750)进一步提出，物种是由形态相似的个体组成，同种个体间可自由交配，并能产生可育后代；而异种个体间则杂交不育。
达尔文提出，种是显著的变种，是性状差异明显的个体类群。
杜布赞斯基（Dobzhansky,Th.）认为，物种是享有一个共同基因库、能进行杂交的个体的最大的生殖群落。
迈尔(Mayr, E. ，1982)给物种下了一个定义：物种是由种群所组成的生殖单元（和其它单元在生殖上隔离着），它在自然界中占有一定的生境地位。
陈世骧（1987）对此定义作了补充：物种在宗谱上代表一定的分支。
尽管很多学者对物种的概念提出了各种各样的观点，但都忽视了营无性生殖的低等生物，这有待进一步研究和探讨。
综合各学派的观点，物种的划分应综合考虑如下一个方面的内容：(一)形态学标准主要根据生物体的形态特征方面的差异进行物种的划分。
在分类学上这仍然是常用的标准。
这种分类方法方便易行，但标准难以统一，因而会出现划分结果不一致现象。
(二)遗传学标准理论上是指以群体间的遗传组成方面的差异、染色体数目和结构方面的差异以及由遗传原因导致的生理生化方面的差异等作为标准，实际操作上是以能否进行杂交以及杂种后代有否繁殖能力作为标准，也即生殖隔离标准，这是区分不同物种的重要标准。
这方面的标准已经发展到分子水平。
凡能够进行杂交而且产生能生育的后代的个体或类群，就属于同一个物种；凡不能进行杂交，或者能够进行杂交但不能产生有生育能力的后代的个体或类群，则属于不同的物种。
陈阅增普通生物学(第四版)26 物种形成
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物种形成
26.1 物种的概念 26.2 物种形成的方式
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物种是分类学基本单位，它一方面和微进化有关，微进化是物种形成的基 础和先兆，物种形成是微进化的延伸和发展。
另一方面，物种又同宏进化有关，宏进化的研究涉及在大的时空尺度中物 种的更替。物种是宏进化的基本单位。物种形成问题处于微进化和宏进化的 连接点上。
26.2.3 多倍体植物一经产生就是一种新的物种
被子植物中大约有40%以上是多倍体，小麦、燕麦、棉花、烟 草、香蕉等都是多倍性的。
由于不同种的植物进行杂交产生的杂种经常是高度不育的，因 此在培育异源多倍体植物时，要进行染色体加倍的处理，才能 产生能够结实繁殖的后代。
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将亚洲棉（2n=26）与野生美洲棉杂交得到的杂种， 经染色体加倍(秋水仙素处理)得到染色体数为4n=52 的棉株。
每一物种都有共同来源，物种之间存在着历史或时间 的延续性。
26.2 物种形成的方式
26.2.1 地理隔离条件下的物种形成
同一个 外界 不同个体出现 种群 因素 生殖隔离
新物种
物种形成需要隔离,地理隔离条件下的物种形成——异域物种形成, 自然选择起了主要作用。自然选择使原先轻微的变异汇集、积累而 演变成显著的差异，是一种渐进的物种形成方式。
26.1.3 物种之间在空间上是 不连续的,在时间上是连续的
生殖隔离使物种间有了明显界限。两个同时存在于同 一地域的物种不管如何相似，在遗传上是不能混淆的。
物种之间在空间上是不连续性的，有着重大的生物学 意义,能使群体的遗传结构保持相对稳定。
一个物种在生态系统中所处的位置、作用和功能称为 该物种的生态位。物种的相对稳定性保证了生态系统 的稳定性。
生物多样性基本概念
2 物种形成的步骤
地理隔离 生物在原分布区是没有阻止个体间交流的障 碍的。生物有不断扩展其分布区的趋势， 可能在进入新分布区形成地理上的阻隔
独自进化 环境的差异可能导致生物独自进化
生殖隔离 进化所形成的生殖隔离使得新种形成
3 异域性物种形成
止异种交配的有效机制。
兰科植物花多样性
配子不亲和： 配子不亲和导致合子不能形成。 这方面的例子较多，植物界也有类似反应， 主要表现为一些种的花粉粒不能在其它物种的柱 头上萌发。这类现象有时也叫做“生理隔离”。
（2） 合子后隔离机制
合子无生活力 杂种个体不育
马与驴杂交产生的骡子就是其中一例 杂种个体生活力低
物种是怎样形成的， 形成的机制是什么？
二 物种形成 （Speciation）
物种形成的含义* 概念：一个物种
内部分异而产生 新种的过程，称
为物种形成。
（一）物种形成机制
1 隔离机制（Isolation）
（1） 隔离机制的提出： “隔离机制”一词首先是由Dobzhansky (1937)
提出的。
• Mayr (1970)：“物种就是彼此能相互交配的自 然群体集群，集群间则表现出生殖隔离”
共同点：将生殖隔离作为区分物种的重要标准
生物学物种定义的局限性
没有尺度标准。Βιβλιοθήκη 仅适用于进行有性生殖的异交生物。它既不适用 于单纯无性繁殖的生物，也不适用于雌雄同体自 交的生物。
没有区分物种的形态学标准。 对于从事保存标本 和分类工作的古生物学家或分类学家来说，生物 学物种定义没有用。
----无法形成合子
（2）合子后隔离机制 杂种无生活力或过衰弱 杂种不育 杂种衰弱
物种与物种的形成进化生物学
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Evolutionary Biology
（二）物种的标准
1、形态学标准：
2、遗传学标准：根据遗传学理论来认识物种，物种被 定义为互交繁殖的群体，共有一个基因库。“生殖种”、 “生物学种”
遗传学标准面临的矛盾和问题： （1）应用有局限性
（2）对无性生殖的生物不适用
（3）生殖隔离并非区分物种的决定性指标：形态上差 异很大，完全异地分布的某些群体，尽管它们之间的杂 种完全可育，仍将它们分为不同的物种。
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ห้องสมุดไป่ตู้
Evolutionary Biology
不同时期、不同学科学者的物种概念
?非时向的物种概念：不考虑时间因素的物种,现存生物分类 ?时向种概念：考虑时间向度，现存+地质历史上生存过的物种
时间时种向：种指一个物种在其生存时间内所包含的所有生物个体。 当一个物种随着时间而进化改变，其后裔表现型进化达到可以 明显区别于祖先时，就可以归属为一个新的时间种
?隐种：又称为姊妹种（sibling species）,相互间在外部形 态上极为相似，但相互间又有完善的生殖隔离。
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Evolutionary Biology
?现代遗传学对物种结构中的各种等级单元，在遗传上距离 进行了定量的测定。
?对昆虫、甲壳类、鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类很多蛋 白质的比较研究发现，当两个个体、两个群体、两个亚种和 两个物种进行比较时，遗传差别增加的尺度是有规律性地逐 渐加大。
?杂种体败育
?子二代或者回交杂种的全部或者部分不能存活或者适 应性低劣，是生殖隔离的最后一道屏障。
各种隔离使各个隔离种群各有较强的遗传稳定性，以 保证在自然选择下各自按着与环境相适应的方向发展
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【备考2024】生物高考一轮复习：第23讲 生物的进化
【备考2024】生物高考一轮复习第23讲生物的进化[课标要求] 1.举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势2.阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加3.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境4.概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释5.阐述变异、选择和隔离可导致新物种的形成[核心素养] (教师用书独具)1.生物是不断进化的，并与环境相适应(生命观念)2.比较辨析达尔文自然选择学说与现代生物进化理论的关系(科学思维)3.保护生物的多样性，形成生态意识(社会责任)考点1生物有共同祖先的证据1．地层中陈列的证据——化石(1)概念：化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。
(2)作用：利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。
因此，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
(3)分布：大部分化石发现于沉积岩的地层中。
(4)结论：已经发现的大量化石证据，证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。
2．当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据(1)比较解剖学证据：研究比较脊椎动物的器官、系统的形态、结构，可以为这些生物是否有共同的祖先寻找证据。
(2)胚胎学证据：脊椎动物在胚胎发育的早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。
(3)细胞和分子水平的证据①当今生物有许多共同特征，如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物具有共同祖先这一论点的有力支持。
②不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。
1．大部分化石发现于沉积岩的地层中。
物种概念全面重修订
物种概念全面重修订全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：物种是生物分类学中的基本单位，是具有独特形态、生活习性和遗传特征的生物个体集合。
随着科学技术的发展和研究方法的更新，对物种概念的认识也在不断变化和完善。
近年来，关于物种的定义和分类已经进行了全面修订，以更好地反映生物多样性和进化进程。
本文将对物种概念的重修订进行探讨和总结。
传统上，物种被定义为可以在自然条件下交配并繁殖后代的一组具有相似形态和遗传特征的生物个体。
这种定义适用于许多生物种群，但在实际应用中存在一些困难和争议。
在不同地理区域分布的种群可能无法互相交配，但它们仍然被视为同一物种。
在一些繁殖方式特殊的生物体中，传统的生殖隔离概念可能并不适用。
传统的物种概念在面对生物多样性和复杂性时显得有些片面和不足。
为了更好地解决这些问题，近年来一些生物学家提出了新的物种概念。
其中最为广泛接受的是“进化学物种概念”，即将物种定义为在进化过程中形成的可以互相交配并繁殖后代的生物集合。
这种概念强调了物种之间的进化关系和亲缘关系，更好地反映了生物的演化历程和多样性。
除了进化学物种概念外，还有一些其他的物种概念被提出。
比如“生态学物种概念”将物种定义为在同一生态系统中占据相似生态位的生物个体集合；“形态学物种概念”将物种定义为具有相似形态特征的生物个体集合；“遗传学物种概念”将物种定义为在遗传水平上具有较高相似性的生物个体。
这些不同的物种概念从不同的角度强调了物种的特征和联系，为物种分类和演化研究提供了更多的思路和方法。
在对物种概念进行全面重修订的过程中，还需要考虑到一些重要的问题。
首先是如何界定物种的边界和间隔，即确定一个生物个体集合是否可以被归类为同一物种。
这需要综合考虑形态、生态、遗传等多方面因素，建立起一个全面的物种识别标准。
其次是如何解决物种间的互相关系和演化过程，即了解不同物种之间的进化历史和进化路径。
这需要通过系统发育分析和分子生物学研究等手段来进行深入探讨。
物种与物种的形成ppt课件
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General Biology *
1.3 物种之间在空间上是不连续的,在时间上是连续的
❖ 物种和物种之间是不连续的。物种的这种在空间上是不连 续性有着重大的生物学意义。 能使群体的遗传结构保持相对稳定。
❖ 机械隔离（形态隔离）： 指的是生殖器或者花器在形态上的差异而造成的隔离。
兰科
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唇形科 General Biology *
合子前隔离
❖ 配子或配子体隔离 ▪ 即一个物种的精子或花粉管不能 不能被吸引到达另一物种的卵或 胚珠内，或者它在另一个物种的 生殖器内不容易成活所产生的隔 离。 ▪ 对于体外受精来说，也意味着配 子彼此不吸引、不亲和产生的隔 离。
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General Biology *
物种的结构
生物间的差异
种内差异 连续的 种间差异 间断的
１、个体 ２、种群：物种的基本结构单元
３、亚种
亚种:是种内个体在地理和生态上充分隔离之后所形成的群体，它有 一定的形态生理、遗传特征，特别有不同的地理分布和生态环境，所 以也称“地理亚种”。这一概念多用于动物分类，在植物上比较少用。
标志是产生了生殖隔离。
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General Biology *
加拉帕戈斯群岛上的几种地雀
同一 地理 不同 种群 隔离 种群
生殖 隔离
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新物种
突变和基 自然 因重组 选择
基因频率改变
General Biology *
2.2 物种形成的方式
物种的形成标志着群体间生殖、变异的连续性出现间断。
❖ 渐进的物种形成方式（渐进模式）：一般是由环境因素引 起不同群体间基因交流的中断，通过若干中间阶段，最后 达到种群间完全的生殖隔离和新种的形成。
隔离与物种形成、共同进化
3、隔离在物种中的作用：
（1）渐变式：先发生地理隔离再生殖隔离
（2）生殖隔离是新物种形成的标志
（3）物种形成的三个基本环节：
突变和基因重组产生进化的原材料
自然选择决定生物进化的方向
隔离是物种形成的必要条件
二 隔离导致物种形成
2--隔离在物种形成中的作用
思考：被子植物的出现为传粉昆虫的形成创造了条件,后者又为食 虫鸟类繁盛的前奏。你还能举出其它例子吗?
生活在同一地域的两种颜色的桦尺蠖是 同属一个物种还是两个物种？
1、物种的概念：
指能够在自然状态下相互交配并且产 生可育后代的一群生物称为一个物种，简 称“种”。
判断：全世界的人都是一个物种吗？
马跟驴是一个物种吗？
全世界的人都是一个物种吗？
人都是一个物种，无论白人 黑人黄种人结婚，都能产生具 有生殖能力的后代。
生活 地域
相互 关系
同一区域
一定自然区域，同 一地点、不同地点
一个物种可以包括多个种群
2、隔离：
（1）概念：不同种群间的个体，在自然条件下
不能发生基因交流的现象。
（2）类型： 生殖隔离：不同物种之间一般是不能够相互交配
的，即使交配成功，也不能够产生可 育的后代，这种现象叫生殖隔离。
如:季节隔离；不亲合性；杂种不活； 杂种不育等。
2--隔离在物种形成中的作用
补充资料： 1981年，世界首例狮虎兽诞生于法国，2001年病死。
2002年8月22日，我国首例虎狮兽在南京红山动物园降生， 仅7d就夭折了。2002年9月2日，在福州国家森林公园动物 乐园降生了3只虎狮兽，仅1只成活。2003年3月27日，在 湖南长沙世界之窗降生了1只虎狮兽。国内还有从国外引 进狮虎兽进行饲养、供游人观赏的事例。对于让虎和狮杂 交的做法，有专家认为这在科学研究上价值不大，但是在 商业上具有一定价值。有专家认为，对待野生珍稀动物， 人类最应当做的是进行保护，让它们自然繁殖，而不是人 为改变其自然繁殖体系。
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物种即种（Species），不同专业的生物学家对物种的概念有不同的理解。
是依据表型特征识别和区分生物的基本单位。
则把物种定义为：物种是一个具有共同基因库、与其他类群有生殖隔离的群体。
家则认为，物种是生态系统中的功能单位，不同物种占有不同的生态位。
如果两个物种以相似的方式利用同一有限的资源和能源，它们必定会发生竞争和相互排斥，其中必定有一个获得相对的胜利；如果一个物种的种内发生变异，占据了多个生态位，那么从生态学的角度看，就意味着新种的生成。
认为：种是由种群所组成的生殖单元，在自然界占有一定的生境，在系谱上代表一定的分支。
这个定义包括种的四个标准：种群组成、生殖隔离、生境地位和系谱分支，是一个广泛接受的较为完善的定义。
对物种问题争论的焦点归纳起来主要有两点：一是把种定义为形态结构相似的个体群，把物种分为形态学种和分类学种；二是强调种间生殖隔离的机制。
目前，有20多种物种概念，其中，有4 种物种概念的应用最为广泛，即生物学物种概念、进化物种概念、基于形态分类的物种概念和系统发育物种概念。
生物学物种概念，自然界中能够成功交配并繁殖后代的个体所组成的种群，它们与其它种群之间有生殖隔离。
（在生物学物种概念下，物种之间的广泛杂交是被禁止的；因而该物种概念难以解释研究种间渐渗杂交以及杂交物种的起源）进化物种概念，将物种定义为进化谱系，同一进化谱系的个体有着共同的进化历程，即遗传漂变、迁移和选择影响着同一进化谱系中的所有个体，而不同进化谱系之间有着不同生态位和进化历史。
在进化物种概念下，杂交是被允许的，只要种间杂交不会将不同的进化谱系合并。
通过同倍体杂交或者异源多倍化而产生的杂交物种也是与亲本种不同的进化谱系。
所以，只要亲本种保持完整，杂交物种形成不会与进化物种概念产生矛盾。
基于形态分类的物种概念，形态相似并且具有特异的表观特征的个体所组成的种群。
该物种概念被植物分类学家广泛使用。
但不同的分类学家可能会使用不同的分类标准以及强调不同的特，因而可能对个体表观特征差异不一致的物种的界定存在争议。
种间表观特征差异的不一致可能源于祖先多态性的不完全谱系筛选，可能是由于种间的杂交等。
在基于形态分类的物种概念下，种间杂交与杂交物种形成是被允许的。
以前的研究中，呈现中间表型或者种间过渡形态的种群往往被认为是由于不同物种杂交产生的，这些种群可能以杂交带或杂交群形式存在，也可能会进化成为新的杂交物种。
系统发育物种概念，物种被定义为能够使用特征状态（诊断识别的种群（有性）或者谱系（无性的）的最小集合体。
但是，使用这个概念是具有挑战性的，
因为同一个种群内的多态性可能会使得部分个体被诊断为一个独立的物种，比如依据花的不同颜色。
另外，杂交带或者杂交群以及杂交物种可能与不同亲本种有多个共享特征，却难以将其放置到系统发育树上的合适位置。